Question

如图所示，一质量为m、电量为q的小球在电场强度为E的匀强电场中，以初速度υ₀沿直线ON做匀变速运动，直线ON与水平面的夹角为30°．若小球在初始位置的电势能为零，重力加速度为g，且mg=Eq，则：

A．电场方向竖直向上

B．小球运动的加速度大小为g

C．小球最大高度为

D．小球电势能的最大值为

Answer

BD

【解析】

试题分析：据题意，由于小球做匀变速直线运动，则对小球受力分析，小球受到竖直向下的重力G，电场力不能竖直向上，所以电场力与重力不在同一直线，所以A选项错误；但可以确定合力与运动方向在同一直线，由于mg=Eq，则电场力也不可能向右上方，如果电场力向右上方，则重力都小于电场力，所以电场力向左上方，如图所示，经过分析可知，电场力与重力夹角为120°，则合力大小也为mg，所以小球的运动的加速度为g，B选项正确；据运动的分解，小球能够上升的最大高度为：，则C选项错误；小球沿直线运动的位移为，从上图可以计算出小球逆电场运动的距离为：，电场力做的功为：，则小球电势能增加，由于小球出发点电势能为0，则D选项正确。

考点：本题考查物体的平衡条件、运动的分解和电场力做功与电势能关系。